数据结构-队列结构和优先级队列

队列

队列（Queue），和栈一样，也是一种对数据的"存"和"取"有严格要求的[线性存储结构]

它是一种受限的线性表，先进先出FIFO(First In First Out)

• 受限之处在于它只允许在表的前端进行删除操作
• 而在表的后端进行插入操作

栈和队列不要混淆，栈结构是一端封口，特点是"先进后出"；而队列的两端全是开口，特点是"先进先出"

js实现

   // js 实现队列
    function Queue() {
        // 队列属性
        this.items = [];

        // 向队列尾部添加新的项
        Queue.prototype.enqueue = function(element) {
            this.items.push(element);
        };

        // 移除队列的第一项，并返回被移除的元素
        Queue.prototype.dequeue = function() {
            return this.items.shift();
        };

        // 返回队列第一个元素
        Queue.prototype.front = function() {
            return this.items[0];
        };

        // 队列是否为空
        Queue.prototype.isEmpty = function() {
            return this.items.length === 0;
        };

        // 返回队列的元素个数
        Queue.prototype.size = function() {
            return this.items.length;
        };

        // 将队列转换为字符串形式
        Queue.prototype.toString = function() {
            var str = "";
            for (var i = 0; i < this.items.length; i++) {
                str += this.items[i] + " ";
            }
            return str;
        };
    }

    // 测试队列
    var queue = new Queue();

    queue.enqueue("aaa");
    queue.enqueue("bbb");
    queue.enqueue("ccc");
    queue.enqueue("ddd");
    console.log(queue.toString()); // aaa bbb ccc ddd 
    queue.dequeue();
    console.log(queue.toString()); // bbb ccc ddd
    console.log(queue.isEmpty()); // false
    console.log(queue.size()); //3

应用 实现击鼓传花

规则： 几个朋友围成一圈，依次报数，当到某个数字时，淘汰对应的人。 剩下的人继续从淘汰的下一位开始重新报数。 知道只剩余1人时结束。

   // 击鼓传花
   // list 所有人  num 第几个数字淘汰
   function passGame(list, num) {
       // 创建队列
       var queue = new Queue();

       // 把list中的人加入到队列中
       for (var i = 0; i < list.length; i++) {
           queue.enqueue(list[i]);
       }

       //   开始报数
       // 循环条件 剩余人数大于1
       while (queue.size() > 1) {
           // 从0开始 到 淘汰数字前 的所有人 重新加入队列
           for (var i = 0; i < num - 1; i++) {
               queue.enqueue(queue.dequeue());
           }
           // 对应的淘汰数字的人，直接淘汰
           queue.dequeue();
       }
       //   获取最后的胜利的人
       var endName = queue.front();
       console.log('胜利者', endName);
       //   返回 剩下的胜利者是原来列表第几
       return list.indexOf(endName);
   }

   var list = ['zs', 'ls', 'ww', 'zl', 'leilei']
   console.log(passGame(list, 3)) //最后胜利 zl 第3

优先级队列

优先队列不再遵循先入先出的原则，而是分为两种情况：

最大优先队列，无论入队顺序，当前最大的元素优先出队。

最小优先队列，无论入队顺序，当前最小的元素优先出队。

优先级队列中的元素并非依照被推入队列的顺序排列。而是自动依照元素的权值排列。权值最高者排在最前面。

优先级队列要考虑的问题

• 每个元素不再只是一个暑假，而且包含数据的优先级
• 在添加方式中，根据优先级放入正确的位置。

比如现实中的例子：
急诊科会考虑病情严重的患者，而不是排号的顺序

js实现优先级队列

    // 优先级队列
    function PriorityQueue() {
        // 封装属性
        this.items = [];

        // PriorityQueue 中创建一个内部类， 用来保存元素的优先级
        // 传入元素 和 优先级
        function QueueElement(element, priority) {
            this.element = element;
            this.priority = priority;
        }

        // 实现插入方法
        PriorityQueue.prototype.enqueue = function(element, priority) {
            //   创建 QueueElement对象
            var queueElement = new QueueElement(element, priority);

            // 判断队列是否为空, 为空直接放入队列
            if (this.items.length === 0) {
                this.items.push(queueElement);
            } else {
                // 否则 遍历比较队列中的每一项的优先级，
                // 当前传入元素的优先级小于队列中的某一项时，插入，并终止遍历
                var flag = false; // 标志 是否插入
                for (var i = 0; i < this.items.length; i++) {
                    if (queueElement.priority < this.items[i].priority) {
                        this.items.splice(i, 0, queueElement);
                        flag = true;
                        break;
                    }
                }
                if (!flag) {
                    this.items.push(queueElement);
                }
            }
        };
        // 移除队列的第一项，并返回被移除的元素
        PriorityQueue.prototype.dequeue = function() {
            return this.items.shift();
        };

        // 返回队列第一个元素
        PriorityQueue.prototype.front = function() {
            return this.items[0].element;
        };

        // 队列是否为空
        PriorityQueue.prototype.isEmpty = function() {
            return this.items.length === 0;
        };

        // 返回队列的元素个数
        PriorityQueue.prototype.size = function() {
            return this.items.length;
        };

        // 将队列转换为字符串形式
        PriorityQueue.prototype.toString = function() {
            var str = "";
            for (var i = 0; i < this.items.length; i++) {
                str += this.items[i].element + " ";
            }
            return str;
        };
    }

    // 测试代码
    var pq = new PriorityQueue()

    pq.enqueue('aaa-100', 100)
    pq.enqueue('bbb-10', 10)
    pq.enqueue('ccc-50', 50)
    pq.enqueue('ddd-30', 30)

    console.log(pq.toString()); // bbb-10 ddd-30 ccc-50 aaa-100 

    pq.dequeue()
    console.log(pq.toString()); //ddd-30 ccc-50 aaa-100 
    console.log(pq.isEmpty()); // false
    console.log(pq.size()); // 3